1. نظرة عامة أساسية على الصناعة:
تشمل إثيرات السليلوز غير الأيونية HPMC، وHEC، وMHEC، وMC، وHPC، وما إلى ذلك، وتستخدم في الغالب كعوامل تشكيل الفيلم، والمجلدات، والمشتتات، وعوامل الاحتفاظ بالمياه، والمكثفات، والمستحلبات، والمثبتات، وما إلى ذلك، وتستخدم على نطاق واسع. في العديد من المجالات مثل الطلاءات ومواد البناء والمنتجات الكيماوية اليومية والتنقيب عن النفط والغاز والأدوية والغذاء والمنسوجات وصناعة الورق وما إلى ذلك، ومن بينها الكمية الأكبر في مجالات الطلاءات ومواد البناء.
إيثرات السليلوز الأيونية هي بشكل رئيسي CMC ومنتجه المعدل PAC.بالمقارنة مع إيثرات السليلوز غير الأيونية، تتمتع إثيرات السليلوز الأيونية بمقاومة أقل لدرجات الحرارة، ومقاومة للأملاح واستقرار، ويتأثر أدائها بشكل كبير بالعالم الخارجي.ومن السهل التفاعل مع Ca2+ الموجود في بعض الطلاءات ومواد البناء لإنتاج الترسيب، لذلك فهو أقل استخدامًا في مجال مواد البناء والطلاءات.ومع ذلك، نظرًا لقابليته الجيدة للذوبان في الماء، والسماكة، والترابط، وتكوين الأفلام، واحتفاظه بالرطوبة واستقرار التشتت، إلى جانب تكنولوجيا الإنتاج الناضجة وتكلفة الإنتاج المنخفضة نسبيًا، فإنه يستخدم بشكل أساسي في المنظفات واستكشاف النفط والغاز والمضافات الغذائية وغيرها من المجالات. .
2. تاريخ تطور الصناعة:
① تاريخ تطور صناعة إيثر السليلوز غير الأيوني: في عام 1905، تم تحقيق أثير السليلوز لأول مرة في العالم، باستخدام كبريتات ثنائي ميثيل والسليلوز القلوي المنتفخ في الميثيل.تم تسجيل براءة اختراع إثيرات السليلوز غير الأيونية بواسطة ليلينفيلد في عام 1912، وحصل دريفوس (1914) وليوش (1920) على إثيرات السليلوز القابلة للذوبان في الماء والقابلة للذوبان في الزيت، على التوالي.صنع هيوبرت HEC في عام 1920. وفي أوائل عشرينيات القرن العشرين، تم تسويق كربوكسي ميثيل السليلوز تجاريًا في ألمانيا.من عام 1937 إلى عام 1938، حققت الولايات المتحدة الإنتاج الصناعي لـ MC وHEC.بعد عام 1945، توسع إنتاج إيثر السليلوز بسرعة في أوروبا الغربية والولايات المتحدة واليابان.بعد ما يقرب من مائة عام من التطوير، أصبح إيثر السليلوز غير الأيوني مادة خام كيميائية شائعة الاستخدام في العالم.
لا تزال هناك فجوة معينة بين البلدان النامية والبلدان المتقدمة من حيث مستوى عملية الإنتاج ومجالات تطبيق المنتج لإثيرات السليلوز غير الأيونية.فيما يتعلق بتكنولوجيا الإنتاج، تمتلك الدول المتقدمة مثل أوروبا وأمريكا الشمالية واليابان تكنولوجيا وتكنولوجيا ناضجة نسبيًا، وتنتج بشكل أساسي منتجات التطبيقات المتطورة مثل الطلاءات والأغذية والأدوية؛لدى البلدان النامية طلب كبير على CMC وHPMC، والتكنولوجيا صعبة لإنتاج منتجات إيثر السليلوز ذات المتطلبات المنخفضة نسبيًا، وهو الإنتاج الرئيسي، ومجال مواد البناء هو السوق الاستهلاكية الرئيسية.
من حيث مجالات التطبيق، شكلت الدول المتقدمة مثل أوروبا والولايات المتحدة سلسلة صناعية كاملة وناضجة نسبيًا لمنتجات إيثر السليلوز الخاصة بها بسبب عوامل مثل البداية المبكرة وقوة البحث والتطوير القوية، وتغطي التطبيقات النهائية العديد من مجالات التطبيق. اقتصاد وطني؛بينما الدول النامية نظرًا لقصر وقت تطوير صناعة إيثر السليلوز، فإن نطاق التطبيق أصغر من نطاق الدول المتقدمة.ومع ذلك، مع التحسن التدريجي في مستوى التنمية الاقتصادية في البلدان النامية، تتجه السلسلة الصناعية إلى الكمال، ويستمر نطاق التطبيق في التوسع.
②تاريخ تطور صناعة HEC: يعتبر HEC من السليلوز الهيدروكسي ألكيل المهم وإيثر السليلوز القابل للذوبان في الماء مع حجم إنتاج كبير في العالم.
أدى استخدام أكسيد الإيثيلين السائل كعامل أثير لتحضير HEC إلى إنشاء عملية جديدة لإنتاج إيثر السليلوز.وتتركز التكنولوجيا الأساسية والقدرة الإنتاجية ذات الصلة بشكل رئيسي في شركات تصنيع المواد الكيميائية الكبيرة في أوروبا وأمريكا واليابان وكوريا الجنوبية.تم تطوير HEC في بلدي لأول مرة في عام 1977 بواسطة معهد Wuxi للأبحاث الكيميائية ومنتج Harbin Chemical No.ومع ذلك، ونظرًا لعوامل مثل التكنولوجيا المتخلفة نسبيًا وضعف استقرار جودة المنتج، فقد فشلت في تشكيل منافسة فعالة مع الشركات المصنعة الدولية.في السنوات الأخيرة، قامت الشركات المصنعة المحلية مثل Yin Ying New Materials باختراق الحواجز التقنية تدريجيًا، وتحسين عمليات الإنتاج، وشكلت قدرات إنتاج ضخمة لمنتجات ذات جودة مستقرة، وتم تضمينها في نطاق المشتريات من قبل الشركات المصنعة النهائية، وتعزيز عملية الإنتاج المحلي بشكل مستمر. الاستبدال.
3. مؤشرات الأداء الرئيسية وعملية تحضير الأثير السليلوز غير الأيوني:
(1) مؤشرات الأداء الرئيسية لإيثر السليلوز غير الأيوني: مؤشرات الأداء الرئيسية لمنتجات أثير السليلوز غير الأيوني هي درجة الإحلال واللزوجة وما إلى ذلك.
(2) تكنولوجيا تحضير إيثر السليلوز غير الأيوني: في عملية إنتاج إيثر السليلوز، يكون كل من السليلوز الخام وإيثر السليلوز المتكون في البداية في حالة مختلطة متعددة الأطوار.نظرًا لطريقة التحريك ونسبة المواد وشكل المادة الخام، وما إلى ذلك. من الناحية النظرية، فإن إثيرات السليلوز التي تم الحصول عليها عن طريق التفاعلات غير المتجانسة كلها غير متجانسة، وهناك اختلافات في موضع وكمية ونقاء المنتج لمجموعات الأثير، أي الحصول عليها توجد إثيرات السليلوز على سلاسل جزيئية كبيرة مختلفة من السليلوز، ويختلف عدد وتوزيع البدائل على مجموعات حلقات الجلوكوز المختلفة على نفس جزيء السليلوز الكبير وC (2)، C (3)، وC (6) على كل مجموعة حلقات السليلوز.إن كيفية حل مشكلة الاستبدال غير المتكافئ هي مفتاح التحكم في العملية في عملية إنتاج إيثر السليلوز.
خلاصة القول، إن معالجة المواد الخام، والقلونة، والأثيرة، وتكرير الغسيل وغيرها من العمليات في عملية إنتاج إيثر السليلوز غير الأيوني كلها تتطلب متطلبات عالية لتكنولوجيا التحضير، ومراقبة العمليات ومعدات الإنتاج؛وفي الوقت نفسه، يتطلب الإنتاج الضخم للمنتجات عالية الجودة خبرة غنية وقدرات تنظيمية فعالة للإنتاج.
4. تحليل حالة تطبيق السوق:
في الوقت الحاضر، تُستخدم منتجات HEC بشكل أساسي في مجالات الطلاء والمواد الكيميائية اليومية وحماية البيئة، ولكن يمكن أيضًا استخدام هذه المنتجات نفسها في العديد من المجالات الأخرى مثل الغذاء والدواء واستكشاف النفط والغاز؛تستخدم منتجات MHEC بشكل رئيسي في مجال مواد البناء.
(1)مجال الطلاء:
تعتبر إضافات الطلاء أهم تطبيق لمنتجات HEC.بالمقارنة مع إيثرات السليلوز غير الأيونية الأخرى، تتمتع HEC بمزايا واضحة باعتبارها مادة مضافة للطلاء: أولاً، تتمتع HEC بثبات تخزين جيد، والذي يمكن أن يحسن بشكل فعال هجوم الحجب للإنزيمات البيولوجية على وحدات الجلوكوز للحفاظ على استقرار اللزوجة، ويضمن أن الطلاء لن تظهر التصفيح بعد فترة من التخزين.ثانيًا، تتمتع HEC بقابلية ذوبان جيدة، ويمكن إذابة HEC في الماء الساخن أو البارد، ولها وقت تأخير معين للترطيب عند ذوبانها في الماء البارد، ولن تسبب تجمعات هلامية، وتشتت جيد وقابلية ذوبان؛ثالثًا، تتمتع شركة HEC بتطور جيد للألوان وقابلية امتزاج جيدة مع معظم الملونات، بحيث يتمتع الطلاء المُجهز بتناسق وثبات جيدين للألوان.
(2)مجال مواد البناء:
على الرغم من أن HEC يمكنها تلبية متطلبات إضافات إيثر السليلوز في مجال مواد البناء، نظرًا لتكلفة إعدادها العالية، والمتطلبات المنخفضة نسبيًا لخصائص المنتج وقابلية تشغيل الملاط والمعجون مقارنة بالطلاءات، غالبًا ما تختار مواد البناء العادية HPMC أو MHEC كمضافات الأثير السليلوز الرئيسية.بالمقارنة مع HPMC، فإن التركيب الكيميائي لـ MHEC يحتوي على مجموعات أكثر محبة للماء، لذلك فهو أكثر استقرارًا عند درجات الحرارة المرتفعة، أي أنه يتمتع بثبات حراري جيد.بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع مادة HPMC من فئة مواد البناء، فهي تتمتع بدرجة حرارة هلامية عالية نسبيًا، ويكون احتفاظها بالماء والتصاقها أقوى عند استخدامها في بيئات ذات درجة حرارة عالية.
(3)المجال الكيميائي اليومي:
إثيرات السليلوز شائعة الاستخدام في المواد الكيميائية اليومية هي CMC وHEC.بالمقارنة مع CMC، تتمتع HEC بمزايا معينة في التماسك ومقاومة المذيبات والاستقرار.على سبيل المثال، يمكن استخدام CMC كمادة لاصقة للمنتجات الكيميائية اليومية العادية بدون صيغة مضافة وظيفية خاصة.ومع ذلك، فإن CMC الأنيوني حساس للأيونات عالية التركيز، مما سيقلل من أداء الالتصاق لـ CMC، كما أن استخدام CMC في المنتجات الكيميائية اليومية الوظيفية الخاصة محدود.استخدام HEC كمادة رابطة يعزز أداء المادة الرابطة ضد الأيونات عالية التركيز، ويحسن بشكل كبير من استقرار تخزين المنتجات الكيميائية اليومية ويطيل وقت التخزين.
(4)مجال حماية البيئة:
في الوقت الحاضر، يتم استخدام منتجات HEC بشكل رئيسي في المواد اللاصقة وغيرها من مجالات المنتجات الحاملة للسيراميك على شكل قرص العسل.يتم استخدام الناقل الخزفي على شكل قرص العسل بشكل أساسي في نظام المعالجة اللاحقة للعادم لمحركات الاحتراق الداخلي مثل السيارات والسفن، ويلعب دور معالجة غاز العادم لتلبية معايير الانبعاثات.
5. حالة السوق الحالية في الداخل والخارج:
(1)نظرة متعمقة لسوق إيثر السليلوز غير الأيوني العالمي:
ومن منظور توزيع الطاقة الإنتاجية العالمية، جاء 43% من إجمالي إنتاج إيثر السليلوز العالمي في عام 2018 من آسيا (شكلت الصين 79% من الإنتاج الآسيوي)، وشكلت أوروبا الغربية 36%، وشكلت أمريكا الشمالية 8%.ومن منظور الطلب العالمي على إيثر السليلوز، بلغ الاستهلاك العالمي لإيثر السليلوز في عام 2018 حوالي 1.1 مليون طن.ومن عام 2018 إلى عام 2023، سينمو استهلاك إيثر السليلوز بمعدل سنوي متوسط قدره 2.9%.
ما يقرب من نصف إجمالي استهلاك إيثر السليلوز العالمي هو السليلوز الأيوني (ممثلًا بـ CMC)، والذي يستخدم بشكل رئيسي في المنظفات ومضافات حقول النفط والمضافات الغذائية؛حوالي الثلث عبارة عن سليلوز ميثيل غير أيوني ومواد مشتقاته (ممثلة بـ HPMC)، والسدس المتبقي عبارة عن هيدروكسي إيثيل السليلوز ومشتقاته وإثيرات السليلوز الأخرى.إن النمو في الطلب على إثيرات السليلوز غير الأيونية مدفوع بشكل أساسي بالتطبيقات في مجالات مواد البناء والطلاءات والأغذية والأدوية والمواد الكيميائية اليومية.ومن منظور التوزيع الإقليمي للسوق الاستهلاكية، فإن السوق الآسيوية هي السوق الأسرع نموا.وفي الفترة من 2014 إلى 2019، بلغ معدل النمو السنوي المركب للطلب على إيثر السليلوز في آسيا 8.24%.ومن بينها، يأتي الطلب الرئيسي في آسيا من الصين، وهو ما يمثل 23% من إجمالي الطلب العالمي.
(2)نظرة عامة على سوق إيثر السليلوز غير الأيوني المحلي:
في الصين، تم تطوير إيثرات السليلوز الأيونية الممثلة بـ CMC في وقت سابق، لتشكل عملية إنتاج ناضجة نسبيًا وقدرة إنتاجية كبيرة.وفقًا لبيانات IHS، استحوذ المصنعون الصينيون على ما يقرب من نصف الطاقة الإنتاجية العالمية لمنتجات CMC الأساسية.بدأ تطوير إيثر السليلوز غير الأيوني في وقت متأخر نسبيًا في بلدي، ولكن سرعة التطوير سريعة.
بعد سنوات من التطوير، حقق سوق إيثر السليلوز غير الأيوني في الصين تقدمًا كبيرًا.في عام 2021، ستصل الطاقة الإنتاجية المصممة لمادة HPMC من فئة مواد البناء إلى 117,600 طن، وسيبلغ الإنتاج 104,300 طن، وسيبلغ حجم المبيعات 97,500 طن.لقد حققت المزايا الصناعية الكبيرة والتوطين الاستبدال المحلي بشكل أساسي.ومع ذلك، بالنسبة لمنتجات HEC، نظرًا لتأخر بدء البحث والتطوير والإنتاج في بلدي، وعملية الإنتاج المعقدة والحواجز التقنية العالية نسبيًا، فإن القدرة الإنتاجية الحالية وحجم الإنتاج والمبيعات للمنتجات المحلية HEC صغيرة نسبيًا.ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، مع استمرار الشركات المحلية في زيادة الاستثمار في البحث والتطوير، وتحسين مستوى التكنولوجيا وتطوير العملاء النهائيين، نما الإنتاج والمبيعات بسرعة.وفقًا لبيانات جمعية صناعة السليلوز الصينية، في عام 2021، تتمتع الشركات المحلية الكبرى HEC (المدرجة في إحصاءات اتحاد الصناعة، لجميع الأغراض) بقدرة إنتاجية مصممة تبلغ 19000 طن، ويبلغ إنتاجها 17300 طن، وحجم مبيعات يبلغ 16800 طن. طن.من بينها، زادت الطاقة الإنتاجية بنسبة 72.73% على أساس سنوي مقارنة بعام 2020، وزاد الإنتاج بنسبة 43.41% على أساس سنوي، وزاد حجم المبيعات بنسبة 40.60% على أساس سنوي.
باعتبارها مادة مضافة، يتأثر حجم مبيعات HEC بشكل كبير بالطلب في السوق النهائية.باعتبارها مجال التطبيق الأكثر أهمية لـ HEC، تتمتع صناعة الطلاء بعلاقة إيجابية قوية مع صناعة HEC من حيث الإنتاج والتوزيع في السوق.من منظور توزيع السوق، يتم توزيع سوق صناعة الطلاء بشكل رئيسي في جيانغسو وتشجيانغ وشانغهاي في شرق الصين، وقوانغدونغ في جنوب الصين، والساحل الجنوبي الشرقي، وسيتشوان في جنوب غرب الصين.من بينها، يمثل إنتاج الطلاء في جيانغسو وتشجيانغ وشانغهاي وفوجيان حوالي 32%، وفي جنوب الصين وقوانغدونغ يمثل حوالي 20%.5 أعلاه.يتركز سوق منتجات HEC أيضًا بشكل أساسي في جيانغسو وتشجيانغ وشانغهاي وقوانغدونغ وفوجيان.يُستخدم HEC حاليًا بشكل رئيسي في الطلاءات المعمارية، ولكنه مناسب لجميع أنواع الطلاءات المائية من حيث سمات المنتج.
وفي عام 2021، من المتوقع أن يصل إجمالي الإنتاج السنوي للطلاءات في الصين إلى حوالي 25.82 مليون طن، وسيبلغ إنتاج الطلاءات المعمارية والطلاءات الصناعية 7.51 مليون طن و18.31 مليون طن على التوالي6.تمثل الطلاءات المائية حاليًا حوالي 90% من الطلاءات المعمارية، وحوالي 25%، ومن المقدر أن يصل إنتاج الطلاء المائي في بلدي في عام 2021 إلى حوالي 11.3365 مليون طن.من الناحية النظرية، تتراوح كمية HEC المضافة إلى الدهانات ذات الأساس المائي من 0.1% إلى 0.5%، محسوبة بمتوسط 0.3%، على افتراض أن جميع الدهانات ذات الأساس المائي تستخدم HEC كإضافة، فإن الطلب الوطني على درجة الطلاء HEC يبلغ حوالي 34,000 طن.استنادًا إلى إجمالي إنتاج الطلاء العالمي البالغ 97.6 مليون طن في عام 2020 (تمثل الطلاءات المعمارية 58.20٪ منها والطلاءات الصناعية 41.80٪)، فإن الطلب العالمي على درجة الطلاء HEC يقدر بحوالي 184000 طن.
لتلخيص ذلك، في الوقت الحاضر، لا تزال حصة السوق من درجة الطلاء HEC للمصنعين المحليين في الصين منخفضة، وحصة السوق المحلية تشغلها بشكل أساسي الشركات المصنعة الدولية التي تمثلها Ashland من الولايات المتحدة، وهناك مساحة كبيرة للمصنعين المحليين الاستبدال.ومع تحسين جودة منتجات HEC المحلية وتوسيع الطاقة الإنتاجية، فإنها ستتنافس بشكل أكبر مع الشركات المصنعة الدولية في المجال النهائي المتمثل في الطلاءات.سيصبح الاستبدال المحلي والمنافسة في السوق الدولية هو اتجاه التطوير الرئيسي لهذه الصناعة في فترة زمنية معينة في المستقبل.
وقت النشر: 01 أبريل 2023